โปรตีนที่พบในกล้ามเนื้ออย่างแอกทินกับไมโอซิน ไม่ได้มีอยู่ในเฉพาะกล้ามเนื้อของสัตว์เท่านั้น แต่ยังมีอยู่ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตพวกยูแคริโอต (eukaryote) แทบทุกชนิดอีกด้วย
         แอกทินในเซลล์อื่นๆ นอกจากกล้ามเนื้อ จะมีทั้งที่อยู่ในรูปของแอกทินหน่วยย่อย และในรูปของสายแอกทิน
         สายแอกทินที่มีอยู่ทั่วไปในของเหลวในเซลล์ (cytoplasm) มีโครงสร้างเป็นเกลียวคู่ ดังเช่นที่พบในกล้ามเนื้อลาย สายแอกทินในเซลล์ทำหน้าที่เป็นเสา เป็นคาน ค้ำจุนโครงร่างของเซลล์และยังทำงานร่วมกับโปรตีนไมโอซินในการทำให้เซลล์มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่ส่งผลให้เซลล์เกิดการเคลื่อนไหวหรือเคลื่อนที่ได้ โดยสายแอกทินเหล่านั้นจะทำหน้าที่เป็นรางให้โมเลกุลของไมโอซินเคลื่อนตัวไต่ไปตามความยาว
         ในภาวะที่เซลล์ไม่มีการเคลื่อนที่สายแอกทินจะมีการนำแอกทินหน่วยย่อยมาต่อที่ปลายด้านหนึ่ง พร้อมๆ ไปกับการหลุดออกของแอกทินหน่วยย่อยที่ปลายอีกด้านหนึ่งด้วยอัตราเร็วที่เท่าๆ กันอยู่ตลอดเวลา โครงสร้างของสายแอกทินที่มีการเพิ่มลดหน่วยย่อยเช่นนี้ นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า ไมโครฟิลาเมนต์ (microfilament)

          การเคลื่อนที่ของเซลล์อาศัยกลไกการควบคุมการต่อความยาวที่ปลายด้านหนึ่ง และการลดความยาวที่ปลายอีกด้านหนึ่งของสายไมโครฟิลาเมนต์ให้เกิดขึ้นในอัตราเร็วที่ต่างกัน พร้อมๆ ไปกับการไต่ไปตามรางไมโครฟิลาเมนต์โดยโมเลกุลของไมโอซินและโดยที่ต้องอาศัยพลังงานจากการสลาย ATP

         การเคลื่อนที่ของ อวัยวะในเซลล์ (organelles)ไปยังตำแหน่งที่เหมาะสมต่อการทำงานของมันเกิดขึ้นโดยที่ไมโอซินเข้าเกาะกับอวัยวะในเซลล์ แล้วพามันให้เคลื่อนที่ไต่ไปตามรางไมโครฟิลาเมนต์เช่นกัน

         เม็ดเลือดแดงในร่างกายของเรา โดยปกติมีรูปร่างกลมๆ และมีรอยบุ๋มตรงกลาง

          ในขณะที่เม็ดเลือดแดงคงรูปร่างของมันเอาไว้นั้น เยื่อเซลล์จะมีการเคลื่อนที่อยู่ตลอดไม่ได้อยู่นิ่ง

          การเคลื่อนของเยื่อเซลล์ที่ส่วนผิวเม็ดเลือดแดงเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงโครงร่างของเครือข่ายโปรตีนค้ำจุนที่อยู่บนเยื่อเซลล์ ซึ่งได้แก่ แอกทิน และโปรตีนชนิดอื่นๆ อันเกิดจากการเคลื่อนตัวของไมโอซินไต่ไปตามรางของแอกทิน

          การเคลื่อนที่ของอะมีบา (amoeba)  อาศัยคุณสมบัติของของเหลวในเซลล์  ทั้งส่วนที่มีสภาพข้นหนืดที่เรียก  เอ็กโทพลาซึม (ectoplasm) กับส่วนของเหลวที่ไหลได้เรียกว่า เอนโดพลาซึม  (endoplasm)  
          ของเหลวส่วนที่ข้นหนืดมีร่างแหของโปรตีนไมโครฟิลาเมนต์ และไมโอซินกระจายตัวอยู่ทั่วไป  ส่วนของเหลวที่ไหลได้จะประกอบด้วยสายไมโครฟิลาเมนต์และแอกทินหน่วยย่อย การที่ไมโอซิน เข้าเกาะและเลื่อนไปตามรางไมโครฟิลาเมนต์ที่เรียงตัวเป็นร่างแหอยู่ในส่วนของเหลวข้นหนืด จะทำให้ของเหลวข้นหนืดที่อยู่บริเวณนั้นมีการบีบตัว เกิดแรงดันที่ไปทำให้ของเหลวส่วนที่ไหลได้พุ่งออกไปตามแรงบีบ ดันเยื่อเซลล์ส่วนที่อยู่ตรงข้ามให้โป่งออกมาเป็นขา (pseudopod) เมื่อไมโอซินหลุดออกจากรางไมโครฟิลาเมนต์ แอกทินหน่วยย่อยก็จะหลุดออกจากสายไมโครฟิลาเมนต์ ทำให้ของเหลวส่วนที่ข้นหนืดแปรสภาพเป็นของเหลวที่ไหลได้ จากนั้นของเหลวในเซลล์ทั้งเซลล์ก็จะเคลื่อนที่ตามมาในทิศทางเดียวกับขา ทำให้อะมีบาเคลื่อนที่ไปไหนต่อไหนได้ เมื่อหน่วยย่อยของแอกทินในส่วนของเหลวที่ไหลมานั้นมีการเรียงตัวต่อกันเป็นสายไมโครฟิลาเมนต์ และประกอบกันเข้าเป็นร่างแห ก็จะทำให้ของเหลวที่ไหลมาแปรสภาพเป็นของเหลวข้นหนืดส่งผลให้เซลล์หยุดการเคลื่อนที่

          ในพืชน้ำเล็กๆ และเซลล์สัตว์หลายชนิดก็มีการเคลื่อนที่ของอวัยวะในเซลล์ รวมทั้งของเหลวในเซลล์ แบบหมุนวนไปรอบๆ (cytoplasmic streaming) การเคลื่อนที่ในลักษณะนี้เกิดขึ้นโดยที่โปรตีนไมโอซินพาอวัยวะในเซลล์ให้เคลื่อนที่ไต่ไปตามรางไมโครฟิลาเมนต์เช่นกัน

          การเคลื่อนไหวของพารามีเซียมโดยใช้ซิเลีย (cilia) การวิ่งของอสุจิโดยใช้แฟลเจลลัม (flagellum)หรือการเคลื่อนที่ของโครโมโซม (chromosome) ในขณะที่เซลล์กำลังแบ่งตัว ล้วนเกิดจากการทำงานของโปรตีนที่เรียกว่า ไมโครทูบูล (microtubule) ซึ่งจัดอยู่ในประเภทเดียวกันกับไมโครฟิลาเมนต์ ที่เป็นโครงร่างค้ำจุนของเซลล์ และทำหน้าที่เกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของเซลล์อีกด้วย โดยมันจะทำตัวเป็นรางให้โปรตีนที่เป็นตัวจักรขับเคลื่อนให้เกิดการเคลื่อนไหว (motor molecule) ของเซลล์เลื่อนตัวผ่าน

          โครงสร้างของไมโครทูบูลมีลักษณะคล้ายหลอด ประกอบด้วยโปรตีนหน่วยย่อยที่ชื่อ ทูบูลิน (tubulin) เรียงตัวต่อกันเป็นรูปทรงกระบอกกลวง หน่วยย่อยเหล่านี้มีการเติมเข้าและหลุดออกได้เช่นเดียวกับโครงสร้างของไมโครฟิลาเมนต์

          เมื่อเราศึกษาโครงสร้างของซิเลียและแฟลเจลลัมด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน เราจะพบว่า ตรงแกนกลางประกอบด้วยไมโครทูบูลสองหลอด ซึ่งถูกล้อมรอบด้วยไมโครทูบูลที่อยู่รอบนอก ที่อยู่ติดกันเป็นคู่ๆ เป็นจำนวน 9 คู่ด้วยกัน

          หลอดคู่ไมโครทูบูลพวกนี้จะมีแขนยื่นออกไปเป็นระยะๆ ตลอดความยาว แขนพวกนี้มีชื่อเรียกว่า แขนไดนีอีน (dynein arm) ซึ่งเป็นโมเลกุลของโปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นตัวจักรที่ทำให้ไมโครทูบูลสามารถเลื่อนตัวผ่านกัน ส่งผลให้ซิเลียและแฟลเจลลัมมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างเพื่อพาเซลล์ให้เคลื่อนที่ไปได้
          การยื่นของแขนไดนีอีนไปเกาะหลอดคู่ไมโครทูบูลกลุ่มที่อยู่ข้างๆ โดยอาศัยพลังงานจากการสลาย ATP ทำให้แขนพวกนี้มีแรงไต่ขึ้นไปบนหลอดคู่ที่อยู่ข้างๆ นั้น เมื่อแขนหลุดออกจากหลอดคู่ตามวัฏจักรการจับปล่อย มันสามารถเข้าเกาะใหม่และไต่สูงขึ้นไปเรื่อยๆ ลักษณะเช่นนี้ทำให้หลอดคู่เลื่อนตัวผ่านกันได้ตามความยาวของซิเลียหรือแฟลเจลลัม

          การเลื่อนผ่านกันของหลอดคู่ไมโครทูบูลแบบไม่มีสมมาตรทำให้เซลล์สามารถเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ต้องการ

          ไมโครทูบูลเป็นโครงสร้างที่มีความสำคัญต่อกระบวนการสร้างสายใยสปินเดิล (spindle fiber) และการเคลื่อนที่ของโครโมโซมในระหว่างกระบวนการแบ่งเซลล์ของสัตว์ชั้นสูงอีกด้วย โครงสร้างของไมโครทูบูลที่เกี่ยวข้องในกระบวนการดังกล่าวมี 3 แบบ คือ สายใยสปินเดิลแบบที่มีไคนีโทคอร์ (kinetochore) สายใยสปินเดิลแบบที่ไม่มีไคนีโทคอร์ และไมโครทูบูลดาวแฉก (astral microtubule) โครงสร้างทั้ง 3 ชนิด ถูกยึดไว้ด้วยโครงสร้างที่เรียกว่าเซนโทรโซม (centrosome) ซึ่งประกอบไปด้วยไมโครทูบูลชนิดที่เรียกว่าเซนทริโอล (centriole) 2 อัน เรียงตัวเป็นรูปตัวแอล (L)

          การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส (mitosis) ในช่วงเมทาเฟส (metaphase) สายใยสปินเดิลชนิดที่มีไคนีโทคอร์จะยึดโครโมโซมตรงบริเวณเซนโทรเมียร์ (centromere) เอาไว้ ส่วนสายใยชนิดที่ไม่มีไคนีโทคอร์จะเรียงตัวเหลื่อนซ้อนกันอยู่
          ในช่วงแอนาเฟส (anaphase) โครมาทิด (cromatid) แต่ละข้างจะถูกดึงแยกออกจากโครโมโซมโดยการหดตัวของสายใยสปินเดิลแบบที่มีไคนีโทคอร์ พร้อมๆ ไปกับการเลื่อนผ่านกันของสายใยสปินเดิลแบบที่ไม่มีไคนีโทคอร์ และการดึงของไมโครทูบูลรูปดาวแฉก สำหรับโปรตีนที่เป็นตัวจักรในการทำให้เกิดการเคลื่อนที่ นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบแน่ชัด

          รายละเอียดเพิ่มเติมในเรื่องการเคลื่อนไหวแบบที่ไม่ต้องอาศัยกล้ามเนื้อ มัคคุเทศก์ของสถาบันฯ จะพาท่านไปชมในโอกาสต่อไป